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觀察孔
鎖定
- 中文名
- 觀察孔
- 外文名
- observation well
- 學 科
- 核地質學
目錄
觀察孔影響
刮板輸送機是煤礦井下綜採工作的重要設備,刮板輸送機機頭架和傳動裝置間安裝有聯接墊架,為了便於對聯接墊架內聯軸器的安裝、觀察與維修,聯接墊架上需要開有觀察孔,較大的觀察孔可提高對墊架內設備的檢修與維護的便捷性,但觀察孔過大會影響整體聯接墊架的強度。針對這一問題,以SGZ800/800型刮板輸送機聯接墊架為例,採用有限元分析方法對墊架的觀察孔進行參數化建模,對觀察孔的長、寬尺寸對墊架的極限變形與應力的影響進行分析,從而為聯接墊架觀察孔尺寸的選擇與優化提供參考。
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觀察孔有限元模型
採用ANSYS自帶的三維建模軟件DesignModel,根據SGZ800/800型刮板輸送機聯接架的實際參數,對聯接墊架進行三維建模,所述模型忽略掉一些不重要的細節,如倒角和螺栓孔,主要特徵包括機頭架端與傳動裝置端,聯接平鍵槽和定位止口等特徵。其中觀察孔沿z向的尺寸為h2,沿x向的尺寸為v1,分別以此尺寸進行參數化設置。
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觀察孔邊界條件
利用有限元軟件ANSYS對聯接墊架進行有限元分析,採用二者間的接口,將Design Model中建立的模型直接進入ANSYS分析模塊,網格採用Meshing進行高精度網格自動劃分,劃分網格後採用以下的邊界條件:給聯接墊架機頭架端施加固定約束Fixed Support傳動裝置端施加轉矩M,聯接墊架受力分析,得到聯接墊架分別沿x、z 向的轉矩分別為25000N·m、50000N·m,得到邊界條件施加結果。
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觀察孔觀察孔尺寸對極限應力與變形的影響
觀察孔沿z向的尺寸h2、x向的尺寸v1對聯接墊架整體極限變形與極限應力的影響可以看到,沿z向的尺寸h2 對整體強度的影響遠大於沿x向的尺寸v1,觀察孔對整體聯接墊架變形的影響大於對應力的影響及觀察孔主要影響聯接墊架的變形。
觀察孔尺寸對極限應力的影響可以看出,聯接墊架的應力隨着觀察孔尺寸h2的增大而增大,但增加幅度較小;聯接墊架的應力隨着觀察孔尺寸v1的增大而增大,增加幅度較大,在h2、v1尺寸範圍為200~400mm、100~200mm內,聯接墊架的極限應力最大為70MPa。
觀察孔尺寸對極限變形的影響可以看出,聯接墊架的變形隨着觀察孔尺寸h2的增大而迅速增大,聯接墊架的變形隨着觀察孔尺寸v1的增大而增大,但增加幅度較小,在h2、v1尺寸範圍為200~400mm、100~200mm,聯接墊架的極限變形最大為0.26mm。
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觀察孔改進設計
測具通過利用UG軟件,設計了全新的三維導向葉片觀察孔位置度測具,新的位置度測具不僅可以用於測量導向葉片觀察孔位置度,而且解決了被測孔的公差比較大的問題,由於該孔位置度沒有最大實體標誌,必須將孔徑進行分組檢測,該測具解決了孔徑分組問題,同時解決了兩同軸孔進行同時檢測的問題。該測具結構簡單,測量快速準確,且能直接讀出位置度偏差的實際值。
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觀察孔孔位置度測量
為了有效的解決導向葉片上的觀察孔位置度的測量問題,設計是基於新的設計理念,設計了全新的孔位置度測具。該位置度測具包括:用於葉片上、下緣板排氣邊端面定位的三個定位銷;用於外圓弧定位的兩個圓柱銷;角向定位塊,以及基座內安裝襯套,槓桿和轉軸連接形成一體在襯套內旋轉,以便對孔的位置度進行測量的測量裝置。
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觀察孔三維設計方法的應用
傳統的測具一直採用AUTOCAD的平面設計方法,這種方法不直觀,不利於解決觀察和檢測測具的運動性、合理性等問題,利用UG三維設計方法,改善了傳統設計方法中存在的缺陷,從設計伊始就給於最直觀的視覺效果,並能夠確定測具設計的合理性和良好的應用性。
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觀察孔先進的數顯測量方式的應用
傳統的插銷分組測量方法,人為因素影響比較大,測量精度與工人的操作熟練程度以及工人的認真度都有直接的聯繫,測具採用了先進的數顯測量方式,測具更多的依靠定位方法以及數顯顯示來對孔的位置度進行直接讀取,人為因素影響較小,測具使用簡單,降低了工人的操作要求,也降低了工人的勞動強度,值得推廣應用。
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